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目前，广西广播电视台新闻中心每年都有很多的外场直播活动，其中包括政治与民生新闻等多种，而这个时候的外场信号会通过各种传输方式回传到我台的信号调度中心。外场的技术人员想要观看现场信号的回传情况，就必须能够远程调度和监看调度中心的矩阵。比如东盟博览会、全国两会和“三月三”等外场直播。针对这样的外场直播需求，我台决定开发并搭建一个远程调度并监看调度中心矩阵的系统。
1．
系统设计1.1 可行性分析
这个系统的主要功能是实现远程切换视频矩阵并调度信号，而要调度视频矩阵的关键在于能够向矩阵发送其能识别的命令，故要求矩阵厂家必须提供可靠性的接口，而这个接口的调用也要通过网络传输。如果厂家不提供接口方法，或者网络不通，远程切换矩阵就无从谈起。
经过分析并向厂家取得二次开发的文档，结合当今发达的网络，此系统的研发便具有可成性。系统要求能够远程切换并调度视频矩阵，这个需求看似简单，但从
基于WEB SERVER的远程视频矩阵切换系统的设计与实现
文/ 广西广播电视台  梁炎荣
摘要 ：
本文介绍了广西广播电视台新闻中心技术人员为了能够远程监看矩阵信号而开发的远程视频矩阵切换系统。系统研发采用.NET 开发软件平台， 本文从进制的转换、字符的转义、命令的形成，到系统接口的形成、调用以及系统的安装调试和应用的全过程，总结了我们在整个研发过程中积累的相关经验。文章主要分为两部分，第一部分是矩阵传输命令的形成；第二部分是矩阵调用接口的形成以及系统的应用。
关键词 ：
转义；远程；命令；矩阵；字符；
接口
研发的角度实现起来并不易。根据二次开发的文档，首先必须能够打开矩阵的COM口，然后通过文档说明的方法把要对矩阵的操作转换为其能够识别的命令。 而当矩阵接收到命令并完成操作后，并能够返回给程序其执行操作的状态。最后程序根据其返回的执行状态而进行下一步的操作。其流程如图1所示。
1.2 系统技术方案
远程视频矩阵切换系统是用户位于不同的地理位置，通过应用和网络传输对位于特定位置的矩阵进行远程操作的系统。因为被调用的矩阵是不可移动的，而矩阵是通过COM口接收和传输消息。这就要求系统必须采用三层结构，即应用端通过网络向接入网络的服务
接口发送操作矩阵的指令，服务接口再通过服务调用向矩阵COM口发送可识别的相应指令，从而实现远程用户的需求。
通过以上方案理念，应把思想转变为具体的方法和应用构架。此系统架构对接口服务采用了Microsoft 提供的IIS的服务。我们把接口服务程序挂在这个服务上。而服务程序采用.NET的WEB SERVER服务接口技术，因为Web Service技术， 能使得运行在不同机器上的不同应用无需借助附加的、专门的第
三方软件或硬件， 就可相互交换数据或集成，为远程应用提供接口服务。远程应用就可以通过浏览器接入接口调用。技术方案实现如图2所示。
图1 切换流程图
webserver接口开发图2 技术方案实现图
表1 命令格式表
请求/应答
Byte 0Byte 1Byte 2Byte 3 byte n Byte n+1Byte n+2Byte n+3
SOH Command Key data Check sum EOT
表2 关键字定义表
编号字符十六进制意义
1T OX54切换状态
2V OX56视频层
表3 ASCLL码定义表
十进制十六进制表示缩写/字符
49311
50322
51333
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2. 矩阵命令形成
2.1 命令形成的前提
任何一种设备都有其系统可识别的指令集，任何程序想要实现某种功能，最终都要编译成一条条指令
才能让其CPU识别并执行。CPU依靠指令来计算和控制系统，所以指令正确与否是确定程序是否能正常操作设备的重要条件。而每一条指令集的形成都有其特定的方法。
其中SOH、Check sum、EOT 为起始位、校验位和结束位是命令特定定义，而Command key关键字厂家部分定义如表2所示 。
Data为用户传送命令的主要数据内容，此内容包含了进制的转换与字符的转义。厂家也有特别定
义的ASCLL表，其部分定义如表3所示。
2.2 命令形成
通过命令格式的定义，和命令中数据内容形成的分析，便可以依据一定的算法形成矩阵可识别的命令。从以上分析可知，命令最终是以十六进制进行传输，因此在传输前必须经过进制的转换和字符的转义。经过仔细的分析明白其命令形成的流程。如图3所示。
例如要将源第16路的信号调到第17路，首先要将十进制的信号源16转换成十六进制10，此进将十六进制10转义为字符1和0，然后再分别对字符1和0转换为十六进制的31和30。目的通道也是按同样的方法。最后，命令其他字节数对照给出的指令表格直接转换为十六进制便可。这样一条合法的矩阵指令便已完成。
3. 矩阵接口形成与调用
3.1 接口的形成
正确的分析出可执行的矩阵命令之后，便可以按照系统设置的需求写出相应的系统接口。这些接口的主要职能是为了给各类系统终端提供服务。实现整个系统在PC与各类移动终端中正常的通信，为了满足需求，这个接口服务技术我们采用WebService服务技术，因为WebService是一种基于SOAP协议的远程调用标准。通过WebService服务可以将不同操作系统平台，不同语言、不同技术整合到一起，最终完成跨平台的多类系统的完美结合。图4是以C#开发的WebService 服务接口。
3.2 接口的调用
接口调用从系统内核上又主要分为Windows内核、苹果和安卓内核。如果做成CS版的应用程序，由于苹果系统与Windows系统和安卓的内核都不一样，那样就需要开发三个不同的应用终端，其开发困难程度和以后的各个系统维护升级难度也会在一定程度上有所增加。综合这些问题，应用端对系统，我们不采用开发CS版的应用，而是选择BS版的应用。这样就让BS 版的应用更好的兼容各种系统平台，故接口调用与应用系统采用ASP.NET平台开发，编写采用C# .NET 和
图3
命令形成流程图
图4 服务接口
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html5技术，同时结合XML和JS 等技术。最终实现调用接口并形成系统应用。接口调用系统如图5所示。
4. 远程视频矩阵切换系统集成
系统集成的最终实现就是将各个系统模块进行综合的统筹设计，集成使用技术包括计算机软件、硬件、操作系统技术、网络通讯技术等，根据厂家的产品选型与功能进行搭配集成，使他们达到所有部件和成分集合在一起能进行高效率的工作，并且集成后系统具有良好的可扩充性和可维护性。根据此系统的需求分析，再结合我们的实际环境应用，我们把视频矩阵通过COM口连接到接口服务器上 ，而接口服务器通过路由器连接外部网络，其它应用终端通过网络和浏览器调用服务器接口，从而切换矩阵。集成连接如图6所示。
5. 总结
远程视频矩阵切换系统的开发，采用目前比较流行的接口调用技术。应用调用接口控制矩阵后，为了能够监看矩阵信号，应用中还采用了RTMP视频流传输技术。使
用者在远程切换矩阵的同时，也能够看到切换视频矩阵信号的情况，解决了以前在远程办公中的诸多不便。系统上线后，远程终端向视频矩阵发送切换命令后，终端大概要在5秒左右才能看到切换的信号，为解决这个延时长的问题，我们自己架设了一个RTMP服务器，在使用了我们自己的RTMP服务器后，发现延时减到只有3秒多，虽不能做到零延时，但也在目前RTMP视频流实时传送延时范围以内。
通过这次系统的开发，让我们相关的技术人员更深入地了解硬件（矩阵）、软件通信、网络通信等底层技术，同时也更加深入地了解矩阵，以及现在比较流行的流媒体技术。熟悉了软件的开发、调试以
及应用的全过程，锻炼了技术队伍，培养了底层软件开发的相关人才。对今后广播电视台技术人员在音视频调用与流媒体技术方向的深入产生更为深远的影响。
图5 接口调用系统
板
图6 远程视频矩阵切换系统集成
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